云南澜祥临沧江悬索桥澜沧江栈桥系统计算书.docx
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云南澜祥临沧江悬索桥澜沧江栈桥系统计算书
计算说明：
1．本计算书依据经理部提供的栈桥草图和龙门吊草图编制，栈桥及门吊具体结构尺寸、材料在计算书中初步拟定，现场要据此规范交底图。
2．栈桥纵梁采用4片加强型贝雷片，材料性能富余较大。
3．贝雷片纵梁支承点有出现向上的反力情况，但均不大，最大为3.1t，要求现场在桥台砼面预埋钢板，在各支承点上采用［12以上型钢焊接卡固贝雷片下弦杆，以便固定纵梁，抵抗上拔力，在水中临时支墩顶的各接触面焊缝要考虑抵抗上拔力的要求。
4．栈桥左右副中心间距18.0m，桥面双轨间距按1435mm计，若走行平车轨距有变化，可调整。
5．栈桥纵向稳定未计算，由于最大纵向力约为41KN，现场可在台后设锚桩或地笼，利用钢丝绳栓接贝雷片纵梁与地笼，以增强纵向稳定性。
另在栈桥两端及中间设3道φ32精扎螺纹钢临时横联，在钢梁装船时临时拆除，门吊运梁时安装好，以增加栈桥横向稳定。
6．桥台C15片石砼基础地基承载力要求［σ］≥200KPa，而且C15片石砼基础襟边略有不足。
鉴于目前桥台已施工，若σ不足，建议加大桥台尺寸，同时将桥台两侧襟边各扩大10～20cm。
7．支墩顶分配量需改为2I36a（横向）和2I40a（纵向）。
8．钢管桩临界力勉强满足，现场应优选钢管桩，保证桩身质量和接桩焊接质量。
桩的承载力要求现场实验测定，单桩承载力必须大于230KN。
澜沧江大桥加劲梁下河栈桥分析计算
1计算依据
⑴项目经理部提供的栈桥草图
⑵施工设计图—第五分册《加劲梁》
⑶公路桥梁施工规范（JTJ025—86）
⑷公路桥涵设计规范（JTJ025—86）
2工程概况
澜沧江大桥加劲梁全长379.6m，共分32个梁段，其中0＃段长11.3m，15＃段长10.5m，1＃～14＃段长12.0m。
钢梁总高度1.8m，全宽（加风嘴）16.6m，最大节段重12.0×4.9222＝59.067t，分析时按60t计。
钢梁构件在合肥钢构厂加工，运输至现场临沧岸江边拼装场，利用32t汽车吊组拼成段，横移至下河轨道上，按“1＋1”试拼合格后，利用1台72t龙门吊起吊，经下河栈桥运输入江，安放在2艘60t运砂船组拼的驳船上浮运到桥位处，利用2台缆载起重机垂直起吊,将钢梁安装就位。
龙门吊净高9.0m,净跨16.20m，2台卷扬机牵引，双轨走行。
龙门吊由φ325×10mm钢管和φ108×6mm钢管支腿、贝雷桁片横梁组成。
栈桥全长30.0m，上下游各一副，中心距18.0m；单副栈桥纵梁采用4片加强型贝雷桁片组成，宽1435+450＝1885mm；栈桥纵向为2×15m连续梁结构，分2跨，水中采用φ325×8mm钢管桩基础，岸边采用C15片石砼重力式桥台。
运砂船单艘长27m，宽3.9m，高1.4m，船体钢板δ4mm,载运40m3河砂时，吃水深度余0.4m
3栈桥荷载分析
3.1龙门吊桁架重
平车顶2I220×110×7.5系梁：
l＝7.0m
4×2×7×33.05＝1850.8Kg
支腿φ325×8mm立柱：
l＝9.0m
4×2×9.0×62.54＝4502.88Kg
φ108×6mm外横斜撑：
l＝9.7m
4×9.7×19.73＝765.524Kg
φ108×6mm纵向撑：
l＝2×（5.41+9.21+6.73）+4.0=46.7m
4×46.7×19.73＝3685.6Kg
φ108×6m内横撑：
4×[5×1.7+4×（2.252+1.112）1/2]×19.73＝1462.8Kg
支腿顶型钢小横梁2I220a×110×7.5
4×2×2.6×33.05＝687.44Kg
门吊横梁:
龙门吊中心跨度18.0m，横梁总长24.0m,由4片贝雷片组成，贝雷桁片按300Kg/m计，则横梁总重：
4×300Kg/m×24.0m＝28800Kg
横梁顶枕木：
按22m布设间距0.5m，布设Ⅱ级油枕木250×20×22cm，枕木总重45×2.5×0.2×0.22×1300Kg/m3＝6435Kg
横梁顶钢轨：
布设24mP50双轨,重2×24.0×50＝2400Kg
走行平车：
4台,按2t/台,计8.0t
走行天车：
2台,含卷扬机吊具按2.5t/台计，计5.0t
龙门吊合计：
63590.004Kg,计64t
3.2钢梁自重
一个钢梁梁段重59.067t门吊自重及钢梁总重：
60.59+59.067＝122.657t，取123t
3.3栈桥荷载分析
3.3.1集中荷载
龙门吊负载运行至栈桥时，因门吊左右立柱共设4个支腿，前后支腿间距6.0，取安全系数K＝1.2时,F＝1.2×123/4＝36.9t
3.3.2均布荷载
栈桥纵梁选用4片加强型贝雷桁片，其自重：
q＝4×（300+80）/3.0＝0.507t/m
4栈桥纵梁检算
4.1材料及力学性能
纵梁为4片加强型贝雷桁片，16Mn钢,截面特性如下：
A＝4×6×12.74＝305.76cm3，W＝4×7699.1＝30796.4cm3
＝4×577434.4＝2309737.6cm4，h＝145cm
力学性能：
［σ］＝273MPa，［τ］=208MPa
允许弯矩：
［M］＝4×1687.5＝6750（KN.m）
允许重力：
［Q］＝4×245.2＝980.8KN
4.2栈桥工况划分
根据门吊负载运行轨迹，栈桥受力可划分为以下7种工况：
工况1：
门吊后支腿运行至桥台位置，F作用于1＃、3＃节点；
工况2：
门吊运至第一跨跨中，F作用于2＃、6＃节点；
工况3：
门吊前支腿运行至中间支墩，F作用于5＃、9＃节点；
工况4：
门吊前后支腿运行至中间支墩两侧，F作用于7＃、10＃节点；
工况5：
门吊后支腿运行至中间支墩，F作用于9＃、12＃节点；
工况6：
门吊运行至第二跨跨中，F作用于11＃、15＃节点；
工况7：
门吊前支腿运行至河心侧支墩，F作用于14＃、16＃节点；
栈桥工况图及受力见图如图1，图2
4.3内力计算
采用清华大学SMSOLVER软件进行电算，结果如表.1。
表.1：
钢梁下河栈桥工况分析
工
况
支反力（KN）
剪力
（KN）
弯矩
（KNm）
挠度（mm）
R1
R9
R16
3
4
5
11
12
13
14
1
587。
603
305.442
-2.945
1
3
9
3
9
-4.0
-4.0
-3.0
1.0
1.0
1.0
218.60
188.18
-226.45
1220.36
-612.34
2
295.53
633.075
-38.501
1
6
9
2
6
9
-6.53
-6.73
-6.23
2.46
2.37
2.16
295.525
-495.71
-518.525
1278.53
1163.03
-1119.0
3
140.261
757.564
-7.726
1
5
9
5
9
-3.54
-3.77
-3.57
1.29
1.22
1.10
140.261
-369.0
-304.789
1057.015
-680.458
4
50.147
787.166
52.787
7
9
10
7
9
10
-0.99
-1.05
-0.99
-0.83
-0.86
-0.84
-379.693
-394.903
-377.053
236.73
-925.103
228.812
5
-3.873
742.681
151.292
9
12
16
9
12
0.98
1.13
1.21
-2.47
-3.21
-3.34
-3.22
293.758
263.338
-147.489
-628.469
1042.821
6
-23.695
569.738
344.058
9
11
16
9
11
15
1.75
2.0
2.09
-3.83
-4.93
-5.21
-5.18
469.993
449.079
-340.255
-925.807
969.778
1358.991
7
-0.586
308.672
582.015
9
14
16
9
10
0.85
0.99
1.06
-2.33
-3.18
-3.47
-3.5
232.036
190.208
-209.212
-579.17
94.122
结构计算简图：
4.4.4纵梁检算
4.4.1栈桥纵梁抗剪检算
当门吊运行至第一跨跨中时，纵梁所受剪力最大。
Qmax＝-518.53KN＜［Q］＝980.8KN满足要求。
4.4.2栈桥抗弯检算
当门吊运行至第一跨跨中时纵梁最大弯矩：
Mmax＝1681.89KN.m＜［M］＝6750KN.m满足要求
4.4.3纵梁刚度检算
fmax＝f2.5＝-6.73mm＜[15000/400]=37.5mm满足要求
5栈桥基础
从表.1中可以看出，桥台处最大支反力：
中间支墩最大支反力：
前支墩最大支反力：
5.1桥台
5.1.1地基承载力要求
栈桥桥台结构尺寸如图3。
桥台片石砼基础底面积：
A＝1.5×3＝4.5m2
桥台砼自重G＝170.4kN
考虑到桥台中心与支座中心10cm的偏心，引起基础应力重分布，取1.20的增加系数，则地基承载力要求：
［σ］≥1.20×168.45＝202.134KPa＝210KPa
桥台施工前应现场实测地基承载力，
如［σ］不足，可采取加大基础面
积等措施。
5.1.2桥台整体稳定
桥台支座需与栈桥纵梁联接，
门吊负载运行到栈桥时其纵向牵
引力按5％考虑，栈桥桥向纵坡为
平坡。
另据原“猫道计算书”桥址处风载强度：
W＝500Pa
门吊总高度：
h＝0.7+9+1.5＝11.2m，宽1.8m，支腿为格构式构件，则纵向风力：
F2＝0.45×0.5×11.2×1.8＝4.536KN
桥台或栈桥纵梁纵向力F＝37+4.536＝42kN
桥台自重产生的稳定力矩：
=0.4×3×3×2.3×（1.5-0.2）+1.25×0.6×3×2.3×（0.5+0.3）+0.5×0.25×2.5×2.4×（1.1-0.25）+0.5×0.5×1.25×3×2.3×0.5×2/3
倾覆力矩:
M倾=1.5×42=63kNm
K=162.6/63=2.58>[1.5]可以。
5.1.3桥台砼强度检算
桥台C25钢筋砼枕梁:
C15片石砼基础:
枕梁:
C25砼抗压:
枕梁C25砼顶面预埋4块250×250×16mm钢板
，可以。
C25砼抗剪:
按两侧面抗剪计，剪切面积
，可以。
C15片石砼基础:
抗压:
枕梁经计算满足要求,未破坏,按刚性梁计
，可以。
抗剪:
最小剪切面积
不能满足要求,要增加基础襟边或提高砼标号.
需用面积
需要襟边B=0.3m,现场可在桥台两侧各加10～20cm宽的C15以上砼,但要与既有桥台砼连接良好。
5.2桩基检算
5.2.1桩顶荷载计算
根据上述分析，河中两个支墩顶最大荷载为R＝787.166KN，另考虑栈桥面钢轨枕木：
q＝（2×30×50.0+2.5×0.2×0.22×1300×61）/30.0
＝391Kg/m＝3.91kN/m
则桩顶荷载：
6桩顶分配梁检算
6.1荷载计算
桩顶纵横向分配梁均采用2I22a。
F2＝F/4＝214.65KNF1＝F/2＝429.3KN
显然纵梁受力不利。
6.22I22a纵梁检算
，不能满足要求。
纵梁选用2I400a×142×10.5，W＝2×1085.7＝2171.4＞［W］可以。
2I40a抗剪强度：
τ＝F1/A＝421/2×8607×10-4＝25MPa＜［85］可以。
2I40a挠度:
可以。
6.3横梁检算
弯矩Mmax＝228.6KNm
[W]=228.6×104/1700=1344.71cm3
选用2I36a×136×10，W＝2×877.6＝1755.2＞［W］可以。
7φ325×10mm钢管桩检算
7.1钢管桩承载力
据上述计算，支墩顶最大荷载为858.6kN
纵梁分配梁重：
2I40a+4I36a自重
G＝2×3.1×67.56+4×3.1×60＝11.63KN
钢管桩之间的横向联型钢暂按800Kg计，取8KN
墩顶总重：
F＝858.6+11.63+8＝878.23KN
钢管桩暂按18m计，自重为：
18×77.68＝14KN
故单桩最小承载力要求［F］≥878.23/4+14＝234KN
即单桩至少提供23.4t的承载力，因缺乏相关地质资料，要求现场采用千斤顶试验，以确定单桩最小承载力。
7.2钢管桩稳定
钢管桩桩顶至河床高度11.0m，河床表面3.0m为淤泥，按两端铰接计算，有效长度为
钢管为焊接管，λ＝126时，φ＝0.406
临界力
满足要求。
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